All streams
Search
Write a publication
Pull to refresh
4
0
Михаил Рашковецкий @MishaRash

Постдок-астрофизик (космолог)

Send message

Не очень понятно, какие именно эффекты вы имеете в виду. Возможно, альтернативную пост-Ньютоновскую теорию с замедлением времени? Она вроде бы поясняет пролётную аномалию, но обобщить рассуждения совсем не очевидно.

Аномальное смещение перигелия Меркурия же пояснила общая теория относительности (а у других планет его слишком сложно измерить). В ОТО есть и гравитационное красное смещение, которое учитывается в космологии. Оно, например, даёт важный вклад в наиболее масштабные угловые флуктуации реликтового излучения, но действительно в среднем по всем направлениям красное и синее смещения друг друга компенсируют.

Вероятно, вы имели в виду "Тёмной материи не существует, а возраст Вселенной составляет 27 миллиардов лет, утверждает исследование". Там старение света существует наряду с расширением Вселенной, и оба эффекта дают вклад в красное смещение. Ещё меняются константы связи, и всё это вместе вроде как позволяет обойтись без тёмной энергии и тёмной материи. Но нерешённых вопросов в той модели всё равно много.

Конечно очевидная. Люди не были глупыми и считать умели. Другие планеты учли, не переживайте. И все равно не сходилось сильно. То есть точно никакой ошибки измерения или чего-то такого. И это было очень большой научной проблемой. С середины 19 века загадка висела.

Предполагали существование дополнительной (малой) планеты внутри орбиты Меркурия, Вулкан. Его всё искали, чаще не находили, но как-то раз якобы нашли (1859-1860). Так что гипотезу "лишней" планеты пытались перепроверить прямым наблюдением как минимум до 1900-х годов. Окончательно "закрыли" Вулкан, похоже, уже после того, как общая теория относительности объяснила прецессию перигелия Меркурия без него. (В английской Вики более подробная история.)

И где ошиблись? Ньютоновская механика отлично работает на небольших скоростях и при разумной гравитации.

Ньютоновская механика и гравитация не предсказывают границы своей применимости. Те становятся понятны только из специальной и общей теории относительности соответственно. Так что вы тут опять умны задним числом, а это намного легче, чем давать достоверные прогнозы на будущее.

Научные модели всегда экстраполируют, потому что буквально все возможные конфигурации со всеми возможными комбинациями параметров мы никогда не проверяем и, наверное, и не проверим. Не говоря уже о тех существенных вариациях, о важность которых ещё не догадались. Опять-таки, в чисто ньютоновской механике скорость, а в ньютоновской гравитации — значение потенциала принципиально ничего не должны менять. Почему вы так уверены, что не может быть какого-то ещё скрытого параметра (помимо упомянутых вами скорости, "силы гравитации" и масштаба), изменения по которому не так недостижимо далеки для наших технологий?

На Большом адронном коллайдере, кстати, столкновений и частиц регистрируется настолько много, что их очень жёстко фильтруют по достаточно простым правилам (чтобы было быстро). Где тут гарантия, что свидетельства новой физики не выбросили случайно из-за того, что они показались рутинными тем приблизительным алгоритмам?

Особой альтернативы экстраполяции не видно, кроме как опустить руки и заявить, что мы ничего не знаем. Но я этого не предлагаю, а лишь призываю быть менее категоричными с (пессимистичными) прогнозами на будущее.

Согласен насчёт оборудования и вычислительной техники. Однако уровень их финансирования в принципе может быть отдельным от зарплат.

Конкретно с нищенской/символической оплатой труда проблема такая: если нашему "молодому Эйнштейну" не повезло с финансовой поддержкой от родных/близких, то он ищет подработку и тратит драгоценное время на какую-то другую, лучше оплачиваемую деятельность, или совсем уходит из науки.

Также неочевидно, что у "молодого Эйнштейна" вообще есть должность в институте, особенно если на фундаментальных научных темах жёстко экономить.

После некого порога зарплаты, достаточного для комфортной жизни, польза её увеличения уже не настолько очевидна, но я не согласен, что её явно нет. Возможность повышения, или переезда на другое место с улучшением условий многих мотивирует, и я бы не брался говорить, что у таких людей нет потенциала совершить научную революцию (что обязательно нужно страдать за идею).

Ещё один аспект в том, что роль отдельных учёных часто преувеличивают, и я считаю это достаточно опасным заблуждением. Тот же Эйнштейн опирался как минимум на работы Лоренца, Фицджеральда и Пуанкаре для специальной, Гильберта для общей теории относительности, Планка и Ленарда для фотоэффекта.

Так что блестящим работам способствует и сильное окружение (которое можно дополнительно замотивировать лучшими условиями по зарплате, оборудованию и т.д.), и общение с коллегами на конференциях (которые тоже стоят немало, и составляют важную часть бюджета), как формальное, так и неформальное. И хотя доклады могут достаточно хорошо проходить и удалённо, более непринуждённое общение в промежутках в онлайне работает намного хуже.

Строительство базы на Луне — весьма неочевидный способ достичь радикального прорыва для своей стоимости. Иначе бы им, скорее всего, более активно занимались. Хотя в перспективе можно там построить, например, лучшие телескопы и детекторы гравитационных волн. И вообще прогнозировать принципиально новое сложно.

Проблема в том, что всяких возможных направлений очень уж много, и тратить большие средства на совсем уж тыканье пальцем в небо как-то жалко. Возможно, нам стоит быть более щедрыми и любопытными в этом отношении, но тогда может быть сложнее предотвратить злоупотребления.

Напомню про Меркурий и его орбиту нарушающую все известные тогда законы физики.

Вы так пишете, будто это совершенно очевидная проблема была. Хотя на самом деле эффект очень тонкий, прецессия перигелия Меркурия из-за влияния других планет более чем в 10 раз сильнее, чем от эффектов общей теории относительности. Раньше в подобных ситуациях предсказывали новые планеты, и, что характерно, находили. Это оно задним числом всё понятно.

Считать сферу применимости для всего необъяснимого на микро и макро уровнях мы умеем. Верно считать умеем. Она говорит что оно в интересных нам масштабах не работает.

Расчёты границ применимости — это не железный аргумент, они многократно не работали (примеры: ньютоновская гравитация, общая теория относительности без тёмной материи, нулевая лямбда и тёмная/вакуумная энергия).

Кто-то в Императора вечно сидящего на троне верит, кто-то в не открытые законы макроуровня в физике. Каждый может верить во что хочет. Степень достоверности и вероятность появления на практике и того и другого одинаковые.

С учётом проблем с предсказанием поведения сложных систем даже по известным законам удивительна ваша уверенность в оценках этих вероятностей.

Можно выбирать смело. Мне Император больше нравится.

Вкусовщина, конечно, на разве новые физические законы с последствиями на макроуровне не интереснее Бога-Императора из Warhammer 40k?

Это математика. Но в целом да кончилась численным моделированием любых систем. Аналитические решения интересны, но не то чтобы практически применимы.

Даже при наличии аналитического решения бывают вычислительные сложности, требующие серьёзного развития. Например, недавно смотрел про уравнение Кеплера: https://www.youtube.com/watch?v=hBkmyJ3TE0g. Чего уж говорить про численное моделирование хаотических систем, где погрешности цифровых вычислений могут кардинально изменить результат.

По-прежнему не согласен с вашей уверенностью. Вижу ещё одно неявное предположение — об изоляции разных масштабов друг от друга (которая вообще-то нарушается в нелинейных процессах).

На чём, кстати, кончилась механика, по-вашему? Хаотические системы вроде задачи трёх тел не в счёт?

Квантовая теория больше похожа на сказки и магию. Только в микромаштабе. Так что да сказок было много разных.

Это не специфично, третий закон Кларка "любая достаточно развитая технология неотличима от магии" можно расширить и на науку, достаточно далеко ушедшую от повседневной интуиции. Но вот если конкретный сюжет близко соответствует реальному квантовому феномену, это другое дело.

Путешествий во времени тоже было много. С механикой путешествий не угадали, но вполне себе.

Подождите, какая "правильная" механика путешествий во времени и на каких основаниях?

Теорию что во времени можно только вперед придумали давно и она оказалась верной.

Разве есть строгие доказательства, пусть даже в рамках каких-то теорий (которые ещё могут оказаться вышедшими за границы своей реальной применимости)? Насколько я знаю, есть только гипотеза о защищённости хронологии Хокинга с неясным статусом.

Вы (неявно) предполагаете отсутствие неизвестных неизвестных, ну или по крайней мере достаточно значительных. Так уже думали, например, в самом начале XX века, когда физика казалась уже почти завершённой и оставалось "всего лишь" объяснить аномальную прецессию перигелия Меркурия (=> ОТО) и фотоэффект (=> квантовая механика). Вы можете возразить, что на космические перелёты это существенно не повлияло, но фиксировать область при известном результате нечестно, да и ОТО нужно учитывать для часов навигационных спутников.

Окей, ну найдем что-то конкретное. И как оно поможет?

Я честно не знаю и открыт новым возможностям, а вот вы будто бы знаете, что никак.

Такие структуры даже в самой смелой фантастике никто не строит.

А, например, теорию относительности или квантовую теорию хоть какой-то смелый фантаст предсказал до того, как наука до них дошла?

сегодня вопросами межзвёздных путешествий никто не занимается и ПОТОМУ неизвестно какие законы там работают

Разве не занимаются? Навскидку варп-двигатели, червоточины; тёмная энергия может пригодиться.

Или как, по-вашему, надо над вопросами этими работать?

Тёмная энергия — один из вариантов того, как недостаток информации о микромире на высоких энергиях может влиять на макромир (скорее даже мегамир). Хотя вроде не должен, за что её многие и не любят. С другой стороны, "не должен" в основном потому, что остальные три фундаментальные взаимодействия вроде бы так работают, и вообще это удобно. А почему Вселенная должна способствовать нашему пониманию?

Боюсь, что ваш "совершенно точный прогноз" стоит на куда более хлипких основах.

При этом, конечно, искать что-то принципиально новое с целью найти строго определённый феномен или надеяться на конкретное применение — парадоксальная затея.

Есть известное физическое явление, есть границы его применимости. Они найдены, доказаны и подтверждены практически. Нет там ничего на макроуровне, изучай не изучай, иди не иди. Все равно ничего не будет.

Границы применимости так хорошо не предсказываются. Иначе, скорее всего, уже перестали бы работать над перепроверкой, например, Стандартной модели частиц на коллайдерах, ведь там до неимоверно далёких околопланковских энергий ничего нового быть не должно. Ну или исторический пример: из ньютоновской гравитации самой по себе не (было) видно никаких релятивистских ограничений.

Так что в прогнозах далёких перспектив слишком уж большая неточность, хотя задним числом прогресс может казаться понятным и предсказуемым (думаю, из-за упрощения нарратива относительно реальной последовательности событий и идей).

Не понял, по-вашему, пусть молодой Эйнштейн теорию двигает на одном энтузиазме в свободное время, а не в качестве полной занятости с зарплатой, на которую хотя бы комфортно жить можно?

Насколько я помню, на зарплаты уходит значительная часть бюджета даже при строительстве крупных проектов (в США/Европе).

Я не имел в виду прямо больше вкладываться в фундаментальную науку, чем в прикладную, так вроде бы никто не делал и не делает (хотя было бы интересно попробовать). Но соотношение всё равно многое меняет — скажем, ощутимая разница, в 10 или в 100 раз финансирование первой меньше.

Кроме того, деньги можно пускать не только на строительство крупных проектов. Приличное финансирование отдельных лабораторий и индивидуальных исследователей способствует накоплению абстрактных знаний. Отдельным учёным не придётся тратить время на дополнительную "настоящую" оплачиваемую работу, а лабораториям можно будет меньше концентрироваться на коммерческих контрактах по направлениям с более очевидной выгодой.

Наконец, я не согласен, что мотивация от популяризатора науки обязательно ложная или не важная. Если строго ограничиваться "это просто офигенно", намного труднее заинтересовать своей работой даже других учёных, а потому и искать работу и гранты. Хотя перспективы не обязательно должны быть сугубо практическими, можно (и нужно) взывать к общечеловеческому любопытству.

P.S. По-моему, в принципе любое распределение средств возможно — например, если вождь или партия так решили. Другой вопрос, насколько это вероятно и разумно.

Китай вроде бы только недавно (примерно в последнее десятилетие) начал серьёзно вкладываться в фундаментальную науку, и я слышал, что в этом немалая доля частного сектора. До того были почти исключительно прикладные проекты с ясной краткосрочной выгодой, как в России, насколько я знаю.

А ещё раньше было совсем тяжело: при Мао практически всю науку было забороли вместе с образованием...

понял так, что на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний по LCDM к расстояниям по DESI

Наоборот: на вертикальной оси графика показаны отношения расстояний, измеренных DESI (точки с погрешностями) или предсказанных в наиболее близкой к ним модели с переменной плотностью тёмной энергии (w_0w_aCDM, пунктир), к расстояниям по ΛCDM. (Похоже, однозначное объяснение менее громоздким не получается.)

"чем больше суммарная (?) плотность, тем больше скорость расширения Вселенной

Ещё раз: с метрикой Фридмана и в рамках ОТО квадрат скорости расширения Вселенной (параметра Хаббла) пропорционален критической плотности, которая по сути сумма всех компонент: кривизны (это важно, если она не полагается нулевой), излучения, обычной и тёмной материи, тёмной энергии. Некоторые расширенные модели добавляют новые составляющие, например, тёмное излучение.

Другие модели меняют механизм гравитации, только обычно им нужно предотвращать отклонения от общей теории относительности на малых масштабах. Теории квинтэссенции (пятой силы) с экранированием могут иметь очень отдалённое сходство с вашей идеей о течении вакуума из пятого измерения, хотя я сам в них практически не разбираюсь, и найти доступное введение на русском должно быть совсем сложно.

Интересно, как ваша научная группа объясняет переменную плотность ТЕ?

Какого-то общего, единого объяснения нет. Насколько я знаю, обнаруженный характер изменений плохо вписывается в существующие теории, возникает много технических проблем в деталях. Хотя я сам пока больше сосредоточен на уточнении измерений — сначала следует убедиться, что плотность тёмной энергии действительно меняется.

Ваше открытие работает на мою философскую теорию

Пока ваше мысленное построение всем подтверждается, это скорее догматическое мировоззрение, опирающееся на веру. Чтобы приблизить его к науке, вам нужно как минимум начать давать фальсифицируемые предсказания. А лучше предложить способ проводить расчёты — без этого намного сложнее судить об опровержениях и логических последовательностях.

на значения, полученные по реликтовому излучению (68) уже не похоже.

(75.4 + 8.1 - 5.5) — это меньше 1.5 сигм от 68, очень слабая значимость, рано говорить что-то определённое.

Метод определения постоянной Хаббла по временным задержкам в линзировании независимый и очень важный для изучения расхождения между сверхновыми (калиброванными через цефеиды) и реликтовым излучением. Особенно интересно, когда модель линзы можно дополнительно проверить, как тут или в другом случае, когда вспышку сверхновой (вроде бы не Ia) смогли пронаблюдать дважды.

Но один объект даёт большую погрешность для постоянной Хаббла, для достижения сравнимой с основными методами точности нужна массовость. А тогда приходится зависеть от хуже изученных систем и повышается риск систематических ошибок. Например, когда-то H0LiCOW заявляли о 2.4% погрешности, но потом другая группа перепроверила их предположения и получила точность в 3 раза ниже.

Тут показан график изменения плотности тёмной энергии с экстремумом примерно на указанном вами красном смещении z = 0.3. Но, по-моему, это не максимум, а минимум значения плотности ТЕ. Правда, график вообще подписан как "размер пузырей" БАО: прямая линия - согласно стандартной модели, пунктирная - по данным DESI. Моих знаний не хватает для правильного понимания даже популярных статей.

На графике на самом деле (согласно подписи вертикальной оси) показаны расстояния, нормированные на расстояния, предсказанные стандартной моделью. Чем больше суммарная плотность, тем больше скорость расширения Вселенной, но тем меньше расстояние. Так что тут нет противоречия тому, что я написал.

Кроме того, показанные расстояния являются средним геометрическим расстояния Хаббла (обратно пропорционального мгновенной скорости расширения) и сопутствующего расстояния углового диаметра (в плоской геометрии равного интегралу обратной скорости расширения по красному смещению от нуля до интересующего значения) с двойным весом... так что связь с изменениями плотности не прямая, и экстремумы могут быть смещены.

Без деления на стандартную модель можете посмотреть Figure 1 и Figure 7 в исходной космологической статье, хотя там всё равно хитрые комбинации. Даже если бы был график просто H^2(z), для суждения о плотности тёмной энергии из него всё равно нужно вычесть вклад плотности материи (обычной и тёмной, \propto (1+z)^3; остальными составляющими Вселенной на небольших красных смещениях можно пренебречь).

P.S. Я сам до конца не осознал, как численно интерпретировать "размер пузырей"... Хотя это не бурная фантазия переводчика, а доступное изложение ещё из оригинального апрельского пресс-релиза лаборатории Беркли. Для качественного объяснения красивый образ, но количественное понимание неоднозначное.

Кажется, что нередко научно-популярное упрощение ставит "потолок" понимания/изложения, после которого сложно/практически невозможно продвигаться/усложнять постепенно и обычно приходится объяснить всё заново, начиная со строгих (и нудных) определений. И для тех, кто не владеет английским хорошо, таких разрывов только больше, ведь качественно переводят далеко не всё. Надо думать, что с этим делать...

Information

Rating
5,343-rd
Location
Columbus, Ohio, США
Registered
Activity